동물 먹이에 베타카로틴의 용도는?

베타카로틴은 인간의 식단과 조직에 있는 카로티노이드 중 가장 풍부한 프로비타민이다.베타카로틴과 그 대사산물조직 대사에 중요한 조절 신호인자이며 인간을 포함한 포유류에서 수많은 이로운 기능을 발휘한다.비록 베타카로틴이 비타민 a의 안전한 형태로 간주되지만, 그것의 해로운 영향은 적어도 어떤 경우에는 그것의 매우 조절된 장 흡수 메커니즘으로 인해 부적절한 섭취로 인한 것이다.이 기사에 대한 개요를 제공의 신진대사 β-carotene, 분명히 차별화 사이의 가능 한 건강 또는 동물들에게 해로 운 영향을 끼 이롭고 따라서의 적절 한 복용 량에 대한 이론적 기반을 제공하는 β-carotene섭취 할 수 있는 다른 동물이다.

1의 구조와 속성 β-carotene

자연계에 존재하는 카로티노이드의 종류는 매우 다양한데, 화학구조 [1]에 따라 카로틴과 크산토필로 나눌 수 있다.같은 카로 티 노이 드 (β-carotene, α-carotene와 β-cryptoxanthin)은 non-oxidised 카로 티 노이 드와 선형 또는 반복 탄화수소 중 하나 또는 둘다 끝에서 분자의, 동안 xanthophylls (틴, meso-zeaxanth에서같은, astaxanth에서및 canthaxanthin)은 카로 티 노이 드의 oxidised 파생상품이 [2].베타카로틴은 당근에서 발견된다3개의 이성질체 (알파, 베타, 감마)와 함께 말이죠.베타카로틴이 가장 활발하며 [3] 자연계에 널리 퍼져 있다.

사이의 연결 β-carotene오일러와 비타민 A에 의해 설립 되었폰 et 알다.[4], 누가 더 결정 카로 틴은 비타민 한활동하 다는 것을 증명 했다.무어 [5]는 더 나아가 그것을 보여주었다비타민 한β-carotene로 변환 할 수 있쥐에서이다.여부에 따르면 카로 티 노이 드의 기능 자체는 비타민 한선임자들, 그들은 provitamin으로 나뉘어 A와 non-pro비타민A. provitamin와 효소 후 대사 물질과 non-enzymatic 분열 (provitaminA)을 생산 할 수 있는 비타민 A β-carotene에서 가장 풍부 한 비타민 A 전구체은 자연 [6]다.효소와 비효소로 쪼개진 후 프로비타민 A와 그 대사산물 (프로비타민 A)은 비타민 A. 베타카로틴이 자연계에서 가장 풍부한 프로비타민 A이다 [6].베 타 카로 틴은 짧은, straight-cha에서40 탄소 원자와 분자, 15 근육조직은 이중 채권 분자의 각 끝에서, 그리고 두 β-ionone 고리로 이루어 져 있습니다.이러한 구조적 특징은 베타카로틴을 본질적으로 매우 소수성과 무극성으로 만든다.동물에서는 극성 카로티노이드가 무극성 카로티노이드보다 더 쉽게 흡수되는 것으로 보인다 [7].일반적으로 카로티노이드는 매우 소수성을 띤다.

2 흡수, 운반, 신진대사와 고온 β의-carotene 동물에

2. 1의 흡수 β-carotene동물 장에서

운동매개 변수의 β-carotene소화관에서는 대부분 비반추동물에 대한 연구 결과에서 비롯된다.이후 β-carotene은 동물들에 지질과 함께 운송, 그것의 수송 및 흡수에 소장은의 종류와 내용에 의해 크게 영향을 받 뚱 뚱 한 먹이에 있다.의 무극 특성 β-carotene결정은 그것이 소화관 입자의 핵심에 위치 해 있는 운반 도중의 효율성 및 전송을 멀에서 [8] 18%에 chylomicrons은 12%이다.β의 섭취 할 때-carotene은 높 거나 지방의 섭취는 낮고,의 운반 β-carotene에서 멀 chylomicrons에 소장은 rate-limiting 단계이다.흡수 해 책임이 있는 소장은 주로 지질, 지용성 비타민과 β-carotene, 그리고 나중에 말초 조직에게 배달 되고 있다

연구에 따르면 인간의 장이 많은 양을 발현함에도 불구하고β-carotene15,15 ' oxygenase (CM O Ⅰ또는 BCMO1 BCO1), 그것은 완전히 변환 섭취 하지 않는다 β-carotene 장에 비타민 A이 있을 것이다.17%의 45% 사실 섭취 된 β-carotene은 온전 한 말초 순환에에 방출 되고, 무 삭제 [9]을 형성 한다.연구에 의하면에 여러다 형성 CMO Ⅰ 유전자와 관련 된 CM O Ⅰ 변수의 원인 일 수 있는 효소에 일부 개인의 낮은 효율 고장 β-carotene [10].연구들 또한의 창자 가 보여 쥐와 다른 설치 류 더 효율적으로 β를 흡수 할 수 있-carotene, 그리고 그 superphysiological 금액에서 그것은 섭취 한 경우 에만 할 수 노 이것 pro비타민드에서 탐지 된 그들의 순환 [11].다른 동물 모델 같은 몽골 르 빌 루스 쥐, 누에는 송아지와 ruminant은 또한 β를 흡수 할 수 있-carotene 온전 한 형태로, 비타민 A 선임자들의 분포와 혈청과 조직에은 인간에서와 비슷하다.현재, β의 메커니즘-carotene 반추 동물에 흡수와 수송은 잘 알려지지 않고, 그러나 반추 동물로 사용 할 수 있 훌륭 한 모델은 노를 공부하는 드 수송다.십이지장에 들어가기 전에 반추동물에서 반추위 미생물에 의한 지방의 변형 및 재합성으로 인해 비반추동물에서보다 과정이 복잡하다.루테인나 타 납니다보다 일찍 β-carotene에 송아지의 혈청 rumen은 아직 [12]을 개발하였다.

의 2. 2 수송 β-carotene 동물 혈청에

의 높은 지방성과 비극성으로 인해 규명되었습니다β-carotene (다른 포함 카로 티 노이 드), 그것의 수송은 순환중의 각종 지질단백질과 밀접한 관계가 있다.chylomicrons)과 그 잔기 [very low density lipoprote에서(VLDL), intermediate-density lipoprotein (IDL), low-density lipoprotein (LDL)]와 같은 다양한 지단백 입자가 소수성 중심부에 들어갈 수 있으며, 콜레스테롤 에스테르, 레티노이드 [13]와 같은 다른 지질도 들어갈 수 있다.이 러한 지방 단백질 홍보의 전송 β-carotene 장내의 장벽을 다양 한 조직 으로부터의 몸과 intertissue의 운송.다른 동물 종 수송 β-carotene에 다른 종류의 단백질이다.연구에 따르면 고밀도 지질 (HDL)의 주요 캐리어는 β-carotene에 소 [14]의 혈액 순환이다.

전반적으로, 비록는 순서에 따라 다른 지방 단백질 교통 다른 provitamin 카로 티 노이 드이 상당히 종들 중에서, β-carotene 이송 될 수 있 순환에서 다양 한 지방 단백질을기 마련이다.연구결과는 β들이-carotene 다양 한 정도에서 모든 유형의 지방 단백질을 입력 할 수 있, HDL회계와 약 82%, LDL 12%, 그리고 VLDL 0.3% [15].쥐의 연구에서나 대부분의 β-carotene 혈청은 더 큰 VLDL기 마련이에과 LDL [16].페이 Lingpeng [17] 대부분의 동물들에 있어서 카로 티 노이 드 다는 것을 발견, 같은 β-cryptoxanthin,은 주로 분산에 LDL HDL을 넣고;루테인과 제아잔틴의 약 53%는 HDL에 결합되어 있고, 31%는 LDL에, 약 16%는 VLDL에 결합되어 있습니다.의 운명과 최종 신진대사 β-carotene의 친밀감을 상당 한 정도에 달 려 있 β-carotene과 단백질이다.Gugger et 알다.[18]의 전송 메커니즘을 연구 했 β-carotene 사이 세포 내 소기 관 체외와 β의 수송을 다는 것을 발견 했 했-carotene에 의해 규제 되지 않 는다는 것이 세포는 수송 단백질에서 세포 질, 하지만 운반 또는 소를 단백질에 의해 규제 될 수 있다.

2. 3의 신진대사 β-carotene 동물에

비타민 A 전구체 분해 후 형성된 레티날 알데히드는 레티날 탈수소효소에 의해 산화되어 비타민 A의 생물학적으로 활성 형태인 all-trans-retinoicacid를 형성할 수 있으며, 레티노산은 전사 조절자일 뿐만 아니라 특정 핵 수용체, 레티노산 수용체 (RARs) 또는 레티노이드 X 수용체 (RXRs)의 리간드로 작용하여 호모-또는 헤테로이머를 형성하여 수백 개의 표적 유전자의 전사를 조절한다 [19].조직 내 레티노산의 생성이 일정 한계를 초과하면 시토크크롬 P450 계열에 속하는 전사 억제제들에 의해 산화분해되어 4-히드록시 또는 4-옥소 레티노산과 같은 극성 화합물을 더 많이 생성할 수 있다 [20] (그림 1).

그림 1과 같이 CMO I은 대칭적으로 산화적으로 15,15&를 쪼개준다#39;이중 본드의 β-carotene을 두 retinaldehyde의 분자를 생산하고 있 으며,retinaldehyde는 aldehyde dehydrogenase (ALDH1) 또는 retinal dehydrogenase (RALDH)에 의해 레티날로 산화될 수 있습니다;전사 불활성의 원인이 되는 것으로 생각되는 4-hydroxytamoxifen을 포함한 더 많은 극성 화합물로의 레티놀의 산화는 cytochrome P450 26 계열 효소 (Cyp26)에 의해 수행된다.또는, MDR (medium chain dehydrogenase/reductase) 계열의 다른 형태의 알코올 탈수소효소 (ADH)와 SDR (short-chain dehydrogenase/reductase) 계열의 다양한 레티놀 탈수소효소 (RDH)는 레티날을 레티놀로 환원시킬 수 있으며, 레티날 아실 전이효소 (retinal acyltransferase, LRAT)에 의해 레티날에 더 에스테르화할 수 있습니다.게다가, apocarotenoids에서 생산 될 수 있 β-carotene;9&의 가슴골#39;, 10'-double 본드는에 의해 촉발시 β-carotene 9', 10' 2-oxygenase (BCMO2 또는 BCO2) 및 생산 β-apo-10'-carotenal과 β-ionone다.그리고 다른 이중결합에서의 비대칭적 분열은 비효소적으로 일어나거나 효소에 의해 촉매될 수 있다.그림 1 목록 중 일부의 비대칭의 분열에 의해 생산 되는 잠재적인 apocarotenoids β-carotene다.파선 화살표는 아포카로티노이드가 궁극적으로 망막 분자로 변환될 수 있음을 나타낸다.이 전환의 메커니즘은 아직 완전히 해명되지 않았다.

인간과 쥐에서,β-carotene 분열 효소CM O Ⅰ 같은 그리고 CM O Ⅱ은 다양 한 표현 성인 조직, 뚱뚱하고 간을 포함 한 태반 같은 조직 개발 뿐만 아니라, 노른자와 낭, 배아 [21].이 효소들 생물학적으로 변환 할 수 있 β-carotene 현장에 비타민 A로,을 나타내 β-carotene로 사용 할 수 있는 지역의 다양 한 요소들을 몸에 있는 레 티의 원천이다.CM O Ⅰ 만을 생각하는 것은 강력 한 기질 특이성을 가 진 시민 cytoplasmic 효소와 상호 작용하는 카로 티 노이 드 (하나 이상의 불포화 β-ionone 반지)다.은 β의 분열에 책임이 있는 주요 효소-carotene 성인 조직에 비타민 A [22]다.체외 연구결과는 망막들이 그리고 retinoic 산은의 분열에 의해 형성 된 β에 의해-carotene CMO Ⅰ 지질에 규제 하여 adipocytes의 신진대사에 영향을 미 칠 수 있 peroxisome proliferator-activated 수용체 (PPAR γ) 그리고 retinoic 산은 오솔길 수용체 (RAR) 신호 [23]다.하지만, 그것은 아직 불분명 CM O Ⅰ 지질 신진대사에 영향을 끼치 는지 다양 한 조직에서 비슷 한 방식으로, 는지 여부와이 효과는 독립적인을 분해하는 능력을 β-carotene다.CM시까지 β-Carotene 비대칭으로 집착 할 수도 있에 Ⅱ을 만들어 β-ionone 반지와 apocarotenoid, 분자로 변환하는 궁극적으로의 retinaldehyde [2], 그러나 메커니즘의 전환은 아직 충분히 설명 되지 않았습니다.

2. 4 고온 β의-carotene 동물에

동물에,β-carotene대부분 간에 저장되며, 지방 조직, 부신, 피부 [16]에 소량 축적된다.분포 및 저장 위치 β-carotene에서 다양 한 동물 조직은 크게 달라 진다.샤 피로 et al. [24] 다는 것을 발견 β-carotene 간에서 검색 되었지만 지방조직의 쥐들에 지나지 않아 β-carotene 보충이다.이 유추 β-carotene은 단순히에 저장 된 지방이 아니다, 그리고 그것이 있을 수 있 β-carotene-binding의 퇴위를 줄이는 단백질 β-carotene 지방 함량이이 단백질의 lipophobic 본성을 할 예정이다.

연구들은 또한 다는 것을 발견 β-carotene의 소장과 간은 주로에 예치 되 three-yellow 닭 [25], 하지만 노이 드의 복부 지방에서 콘 텐 츠 감지 되 암탉은 그것보다 더 높은 간에서 누 워 있다.이는 성장단계에 따라 동물의 카로티노이드의 분포가 다르기 때문인 것으로 보인다.카로티노이드는 성장 및 발육 과정에서 주로 간, 지방 조직, 혈액, 피부, 깃털 등에 분포하며 [26] 성적으로 성숙해진 후에는 점차 생식 기관으로 옮겨간다.동물종에 따라 부동한 카로티노이드의 분포도 뚜렷한 차이를 보인다.β-Carotene 양과 염소의 높은 간에이, 루테인 지방조직과 혈청에서 더 높다.하는 동안소 혈청과 지방조직에서, β-carotene이 지배, 그리고 루테인은 또한 지방조직에서 높지만, β-carotene 간에서 낮은 것은 [27].

3. 생물학적 기능의 β-carotene

3.1. 동물 생산에 미치는 β-carotene 성능

연구에 따르면추가 β-carotene 유제품을의 식단젖소는 우유 품질과 생산량을 향상시킬 수 있다.heat-stressed에서 소, 우유 생산 400 명의 mg과 함께 보완 할 때 11% 증가 β-carotene 하루, 그리고 우유 생산량은% 증가 했과 300 mg의 보완 할 때 β-carotene다.보충 제와 β-carotene젖소의 우유 생산량과 우유 품질에 긍정적인 영향을 미친다 [28].그는 Wenjuan [29] 추가 β-carotene 다는 사실을 발견 한 중국 홀 스타인 젖소와의 먹이는 비타민 A 가 충분 한이었을 때,의 추가 β-carotene 없었우유 생산량에 상당 한 영향을 미 칩 우유 구성, 및 체세 포 개수 수유 기간 초반에, 하지만 우유 생산량 calving 다양 한 정도 3 개월 후로 늘어 났다.추가시아 윤 et al. [30] 90 mg/d β-carotene의 먹이에 홀 스타인 젖소는 호주에서다.첨가 후 20일째의 우유수율은 11.03%로 대조구 대비 유의적으로 높았으며, 40일째의 우유수율은 13.83%로 대조구 대비 유의적으로 높았다.우유를 지방의 콘 텐 츠 β 외-carotene 그룹은 상당히 높은었다.

선셍샹 [31]추가 900 mg의 β-carotene매일 각 소의 식단에, 그리고 젖소의 젖생산량이 가장 많이 증가한다는 것을 발견했고, 일정한 기간 동안 높은 젖량 수준을 유지할 수 있었다.우유중의 우유지방, 우유단백질, 건질의 함량이 모두 현저히 개선되였다.Wu Hongjiu et al. [32]의 추가 한 후 다른 다는 것을 발견 농도 β-carotene을 중국인들의 먹이 홀 스타인 소, 우유 생산, 우유와 지방 비율, 우유 단백질 율은 통제 집단의 사람들보다 상당히 높은었다.올리 베이라 et al. [33] 1. 2 g의 추가 β-carotene 젖소에게 매일, 그리고 우유 단백질 함량이 증가하 다는 것을 발견 2.90%에서 2.96%에 이르기까지, 우유 단백질과 지방 우유의 비율보다 1. 5 22.6%에서 합까지 감소 했다.Ma Jifeng et al. [34] 추가 100, 200, 300 mg/d β-carotene 젖소의 기저 식단에, 그리고 그들의 우유 생산량은은 3.53%, 증가 했고 9.06% 13.39%, 각각 관리 그룹과 비교 합니다.

이색소의 효과 β-carotenebeef cattle의 육질에 영향을 미친다.지방 조직에 축적된 베타카로틴은 체지방이 노란색으로 변하고 쇠고기의 등급이 낮아지는 경향이 있으므로 [35] 비육우 살찌는 후기 단계에서는 식단 중 베타카로틴의 양을 줄여야 한다.비타민 A와 카로틴을 적게 섭취하면 소고기 대리석 형성에 이롭다는 연구 결과도 있다 [12].

3. 2의 효과 β-carotene 동물 면역 기능에

베타카로틴은 사료에 첨가할 때 동물의 체액성, 세포성 및 비특이성 면역기능을 개선하고 질병 저항력을 증강시키며 혈청 리소자임 활성을 증가시킬 수 있다.Chew 등 36명은 베타카로틴이 동물의 림프구 증식을 자극하고 세포 매개 체액성 면역 반응을 강화시켜 면역 반응에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 발견했다.그는 Wenjuan [29] 추가 β-carotene을 중국인들의 먹이 홀 스타인 젖소 유지의 빈도를 줄이고 있 다는 것을 발견 했 린다, metritis과 유방 염 calving 처음 3 개월 후에 있다.

Cucco 등 [37]이 이를 발견했다β-carotene 보충가금류의 성장을 촉진하고 면역력을 향상시킬 수 있다.Ma Sihui et al. [38] 추가 한 다는 것을 발견 β-carotene 마우스에 다이어트로 인한 면역 억제 효과 cyclophosphamide을 완화 할 수 있와의 면역 기능을 향상시 킬에서 컨 텐 츠 성의 및 immunoglobulins을 증가시 킴 으로써 쥐 쥐에게서 나타나다.Ma Jifeng et al. [34] 체세 포에 있는 카운트 다는 것을 보여주 β의 우유-carotene-supplemented 그룹은 통제 집단의 그것보다 아래,의를 감소 시키는 18.54%, 각각 35.27%과 46.10% 위를 차지 했다.Nishijima et al. [39] 일본 흑인에게 말린 당근 먹이고 있 다는 것을 발견 했 소 IgA의 집중력을 늘 릴 수 있 그리고 IgG에 초유의 β-carotene-deficient 소.송아지 전 마지막 주에 혈청 레티놀 농도가 100 ng/mL로 증가하였을 때 초기 수유시 유방염 발생률이 60% 감소되었다 [40].그러나, 혈청 β-carotene 농도 린다 거나 유방 염을 유지와 연관이 없었다.수많은 실험의 결과 모든 다는 것이 증명의 추가 β-carotene는 동물의 면역 기능에 긍정적인 영향을 미 친다.

3. 3의 효과 β-carotene 동물 생식 성능에

식이 β-carotene생식 수행과 관련이 있을 수 있다.Ruminant 동물들은 더 높은 β-carotene 농도 난소에서, 특히 황 체에 있다.부족 한 연구에 따르면 β-carotene에서 배 란 지연으로이 어질 수 있 젖소, 황 체 기능 장애, 그리고의 발병 률이 증가 한 난소 낭 종 [41].현재 국내외 학자들은 젖소 사료의 영양을 조절해 번식력을 높이는 연구를 많이 진행했다.이β의 이점-carotene 보충생식 성능에 젖소 사료에서 β의 변환에 관련 되었을 수도 있다고-carotene 비타민 A, 특히 난소 자궁과 [42]에 있다.혈청 β-carotene 농도은 프로 게스 테 론 분비물 luteal 세포에 의해과 관련이 있다.평균 혈청 β-carotene 농도 3주 전에 도구인 더 높았소에서 그 첫 번 째 산후에 ovulated 파동보다 non-ovulating 젖소에서다.Periparturient β-carotene 보충 (500 또는 2, 000 mg/d)의 수를 상당히 증가 했 소하는 첫 번 째 산후에 ovulated 파도 [43]다.

120일 동안 열 스트레스에 노출된 산후 젖소에서는 400 mg의 베타카로틴을 90일 이상 보충섭취하면 임신율이 증가하였다 [28].미국과 독일의 연구원들은 베타-카로틴 보충요법은 첫 발정 연령을 단축시키고 임신율을 높이며 자궁 회복과 배란을 촉진하고 난소 낭종의 발생과 초기 배아 사망을 줄일 수 있다는 것을 발견했다.

번식에 있어서 베타카로틴의 중요한 역할은 일본에서 널리 연구되어 왔다.그것은 그런 혈청 카로 틴 농도의 발견 되었소와 난소 낭 종 [(11 ± 2) μ g/dL]의 그것보다 현저하게 낮 건강 했 소 [(33 ± 4) μ g/dL];혈청 베타카로틴 농도는 초배란된 일본흑소로부터 배아의 질과 관련이 있었다.혈청을 때 β-carotene 농도보다 높은 200 μ g/dL,는 경향이 있을의 수가 증가 corpora lutea하 며 복구 할 총 배아과 상당 한의 수가 증가 보통 이식 배아 [44]다.다른 동물들에게 추가 β-carotene 같 또한 불임을 개선시 킬 수 있다.연구결과는 보충들이 비타민 A (4, 000 IU/kg)와 β-carotene (100 mg/kg)을 늘렸 β-carotene 부신과 난소의 콘 텐 츠의 젊은 암 퇘 [45].β-carotene 또한 rumen 기능 향상시 킨다.체외에서, rumen 박테리아의 성장고 소화를 셀 룰로 오 스의 용량 외에 의해 상당히 개선 되었β-carotene [46]다.

4 요약

연구에 따르면 β-carotene의 전조 로서 기능 할 뿐 아니라 비타민 a, 하지만 또한 기능과 항암 에이전트는 몸에 있는 항 산화제 로서, 그리고 다양 한 의미의 성능 개선 동물 생산에 영향을 미치은, 면역 기능 생식 성능을 강화, 시키고 향상시 킨다.동시에,의 양에 대한 연구동물에서 β-carotene 보충또한 매년 증가하고 있지만, 최적의 보완 전략을 결론짓기에는 아직 충분하지 않다.β를 결정하는 연구는 아직도 더 필요-carotene 요구사항에서 동물의 다른 생산 단계이다.변환에 대한 상대적으로 심도 있는 연구 있어 왔, 교통, 퇴적, 신진대사의 카로 티 노이 드와 비타민 A, 하지만 β의 생물학적 효과-carotene, 항 산화와 항암 성분과 같은 아직 완전히 분석 되지 않았다.

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